CN117511288A - 一种用于热转印废纸的脱墨剂及脱墨工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于热转印废纸的脱墨剂及脱墨工艺。本发明提供的用于热转印废纸的脱墨剂包括增溶剂、表面活性剂和渗透剂；所述增溶剂选自聚酯；所述聚酯含有苯二甲酸乙二醇缩聚结构；所述表面活性剂包括三苯乙烯苯酚聚氧乙烯、三苯乙烯苯酚聚氧乙烯硫酸钠、甘油醚油酸酯或油酸聚氧乙烯酯中的至少一种；所述渗透剂包括乙二醇丁醚、二乙二醇丁醚或乙二醇苯醚中的至少一种。本发明通过特定的增溶剂、表面活性剂和渗透剂的协同作用，得到的脱墨剂对分散染料和疏水性杂质具有良好的亲和力，能够有效地对热转印废纸上残留的分散染料和疏水性杂质等油墨进行增容、乳化和渗透，从而实现热转印废纸上残留油墨的有效去除，提高回收纸张的白度。
Description
技术领域
本发明属于废纸脱墨技术领域，尤其涉及一种用于热转印废纸的脱墨剂及脱墨工艺。
背景技术
在数码印花领域，涤纶的热转印印花工艺因其无水、清洁、短时的生产工艺，得到了广泛的应用。然而，在生产工艺中，作为耗材的热转印纸在印花结束后只能作为固废进行处理，对纸张造成了严重的浪费。
印花结束后的热转印纸上残留了一定量的分散染料、分散助剂、涂层材料以及其它杂质，如果不对其进行脱墨及除杂处理，会对纸张的回用造成严重的影响，如白度、强度等等。现有技术(如CN104693880A、CN105331180A等)中的脱墨剂主要是用于报刊纸、印刷纸等废纸的脱墨工艺。报刊纸和印刷纸上所采用的墨水成分和印花热转印废纸上残留的染料完全不一样，因此现有的脱墨剂并不适用于现有印花热转印废纸的脱墨工艺。现有的报刊纸、彩色印刷纸采用的墨水都是非水溶性的，且含有大量的粘合剂，因此，现有的报刊纸和彩色印刷纸采用的都是浮选法脱墨工艺，相应的，其采用的脱墨剂配方必须要对油墨微粒进行吸附、捕捉、浮选。现有的脱墨剂的配方主要是水溶性低的表面活性剂为主，如脂肪酸、脂肪酸酯、脂肪酸聚氧乙烯聚氧丙烯醚、皂粉等，再辅以渗透型和起泡型阴离子表面活性，如十二烷基苯磺酸钠、烯烃磺酸钠等复配而成。但是现有配方中的表面活性剂对分散染料的去除能力非常有限，不适应于热转印纸的脱墨。
因此，为了能够对热转印纸(如分散热转印纸)进行有效的回收和利用，开发一款适用于热转印纸的脱墨剂及脱墨工艺迫在眉睫。
发明内容
为了克服上述现有技术存在的问题，本发明的目的之一在于提供一种用于热转印废纸的脱墨剂，该脱墨剂能够有效去除热转印废纸上的油墨，提高回收纸张的白度。
本发明的目的之二在于提供一种上述脱墨剂的制备方法。
本发明的目的之三在于提供一种用于热转印废纸的脱墨工艺。
本发明的目的之四在于提供一种回收纸。
为了实现上述目的，本发明所采取的技术方案是：
本发明的第一方面提供了一种用于热转印废纸的脱墨剂，包括增溶剂、表面活性剂和渗透剂；
所述增溶剂选自聚酯；所述聚酯含有苯二甲酸乙二醇缩聚结构；
所述表面活性剂包括三苯乙烯苯酚聚氧乙烯、三苯乙烯苯酚聚氧乙烯硫酸钠、甘油醚油酸酯或油酸聚氧乙烯酯中的至少一种；
所述渗透剂包括乙二醇丁醚、二乙二醇丁醚或乙二醇苯醚中的至少一种。
本发明的脱墨剂中，增溶剂选自聚酯，聚酯中含有苯二甲酸乙二醇缩聚结构，对分散染料具有极高的亲和力，可以有效地对热转印纸上残留的分散染料进行增溶；表面活性剂包括三苯乙烯苯酚聚氧乙烯、三苯乙烯苯酚聚氧乙烯硫酸钠、甘油醚油酸酯或油酸聚氧乙烯酯中的至少一种，这一部分表面活性剂由于分子结构中含有苯环、酯基，因此对分散染料也具有较高的亲和力，可以有效的乳化分散染料，同时，表面活性剂还可以提高工作液对纸浆纤维的渗透性，提高分散染料及疏水性杂质的去除效率；渗透剂包括乙二醇丁醚、二乙二醇丁醚或乙二醇苯醚中的至少一种，主要是为了提高工作液对难溶性胶质的渗透、剥离。
优选地，所述脱墨剂中，聚酯包括水溶性聚酯、水分散性聚酯或其组合。
优选地，所述水分散性聚酯由包括苯二甲酸、乙二醇和聚醚制备得到。
优选地，所述水分散性聚酯的制备原料中，所述苯二甲酸包括对苯二甲酸、间苯二甲酸或邻苯二甲酸中的至少一种；进一步优选包括对苯二甲酸、间苯二甲酸或其组合。
优选地，所述水溶性聚酯由包括苯二甲酸、乙二醇、亲水性单体和聚醚制备得到。
优选地，所述水溶性聚酯的制备原料中，亲水性单体包括偏苯三酸酐、二羟甲基丙酸或磺酸盐中的至少一种；进一步优选为磺酸盐。
优选地，所述磺酸盐包括间苯二甲酸-5-磺酸盐、丁二酸酐磺酸盐或间苯二甲酸二甲酯-5-磺酸盐中的至少一种；进一步优选为间苯二甲酸二甲酯-5-磺酸盐；更进一步优选为间苯二甲酸二甲酯-5-磺酸钠。
优选地，所述水溶性聚酯的制备原料中，所述苯二甲酸包括对苯二甲酸、间苯二甲酸或邻苯二甲酸中的至少一种；进一步优选包括对苯二甲酸、间苯二甲酸或其组合。
优选地，所述脱墨剂中，表面活性剂包括三苯乙烯苯酚聚氧乙烯、甘油醚油酸酯或油酸聚氧乙烯酯中的至少一种；进一步优选包括三苯乙烯苯酚聚氧乙烯、油酸聚氧乙烯酯或其组合。
优选地，所述脱墨剂中，渗透剂包括二乙二醇丁醚、乙二醇苯醚或其组合。
优选地，所述脱墨剂中，增溶剂与表面活性剂的质量比为1：(0.3～3)；进一步优选为1：(0.5～2)；更进一步优选为1：(0.8～1.2)。
优选地，所述脱墨剂中，增溶剂与所述渗透剂的质量比为1：(0.15～1)；进一步优选为1：(0.3～0.8)；更进一步优选为1：(0.4～0.6)。
优选地，所述脱墨剂中，增溶剂、表面活性剂与渗透剂的质量比为1：(0.3～3)：(0.15～1)；进一步优选为1：(0.5～2)：(0.3～0.8)；更进一步优选为1：(0.8～1.2)：(0.4～0.6)。
优选地，所述脱墨剂还包括水，所述增溶剂与所述水的质量比为1：(1～10)；进一步优选为1：(1.2～8)；更进一步优选为1：(1.5～6)。
优选地，所述脱墨剂中，增溶剂、表面活性剂、渗透剂与水的质量比为1：(0.3～3)：(0.15～1)：(1～10)；进一步优选为1：(0.5～2)：(0.3～0.8)：(1.2～8)；更进一步优选为1：(0.8～1.2)：(0.4～0.6)：(1.5～6)。
本发明的第二方面提供了一种本发明第一方面所述的脱墨剂的制备方法，包括以下步骤：将脱墨剂的各组分在60～100℃下混合，得到所述脱墨剂。
优选地，所述脱墨剂的制备方法中，各组分的混合温度为70～90℃；进一步优选为75～85℃。
本发明的第三方面提供了一种用于热转印废纸的脱墨工艺，包括以下步骤：将热转印废纸浆料与碱剂、脱墨剂A进行混合、加热、保温、去除液相，得到脱墨后的纸浆饼；所述脱墨剂A选自本发明第一方面所述的脱墨剂。
优选地，所述脱墨工艺中，热转印废纸浆料由包括以下步骤的方法制得：将热转印废纸粉碎后浸泡在水中，碎解后得到所述热转印废纸浆料。
优选地，所述热转印废纸浆料的制备方法中，所述热转印废纸与所述水的质量比为1：(1～5)；进一步优选为1：(2～4)。
优选地，所述热转印废纸浆料的制备方法中，所述浸泡的温度为20～30℃；进一步优选为24～26℃。
优选地，所述热转印废纸浆料的制备方法中，所述粉碎为将废纸粉碎至(0.5～2)cm×(0.5～2)cm的碎片。
优选地，所述热转印废纸浆料的制备方法中，所述碎解的方式选自粉碎机碎解。
优选地，所述脱墨工艺中，碱剂包括碳酸钠、碳酸氢钠、碳酸钾或碳酸氢钾中的至少一种。
优选地，所述脱墨工艺中，热转印废纸浆料的固含量与碱剂的质量比为10：(0.1～1)；进一步优选为10：(0.15～0.9)；更进一步优选为10：(0.2～0.8)。
优选地，所述脱墨工艺中，热转印废纸浆料的固含量与脱墨剂的质量比为10：(0.1～1)；进一步优选为10：(0.15～0.9)；更进一步优选为10：(0.2～0.8)。
优选地，所述脱墨工艺中，热转印废纸浆料的固含量、碱剂与脱墨剂A的质量比为10：(0.1～1)：(0.1～1)；进一步优选为10：(0.15～0.9)：(0.15～0.9)；更进一步优选为10：(0.2～0.8)：(0.2～0.8)。
优选地，所述脱墨工艺中，保温的温度为50～100℃；进一步优选60～90℃。
优选地，所述脱墨工艺中，保温的时间为10～40min；进一步优选为20～30min。
优选地，所述脱墨工艺中，去除液相的方式包括过滤、压滤、烘干中的至少一种；进一步优选为压滤。
在本发明的具体实施方式中，若热转印废纸浆料中残墨较多，则所述脱墨工艺中，与碱剂、脱墨剂A进行混合、加热、保温、去除液相的步骤可重复使用。优选地，所述与碱剂、脱墨剂A进行混合、加热、保温、去除液相步骤的使用次数为1～10次；进一步优选为1～5次。
在本发明的具体实施方式中，若热转印废纸浆料中残墨非常多，则所述脱墨工艺还包括深度脱墨步骤。
优选地，所述深度脱墨步骤为：将所述脱墨后的纸浆饼与水、双氧水、氢氧化钠、脱墨剂B进行混合、熟化、去除液相，得到深度脱墨后的纸浆饼；所述脱墨剂B选自本发明第一方面所述的脱墨剂。
所述脱墨剂A和所述脱墨剂B各自独立地选自本发明第一方面所述的脱墨剂。所述脱墨剂A和所述脱墨剂B抗氧相同也可以不同。
优选地，所述深度脱墨步骤中，先将脱墨后的纸浆饼与水混合得到纸浆，再与双氧水、氢氧化钠、脱墨剂B进行混合。
优选地，所述深度脱墨步骤中，脱墨后的纸浆饼与水的质量比为1：(1～5)；进一步优选为1：(0.5～3)；更进一步优选为1：(0.8～1.2)。
优选地，所述深度脱墨步骤中，脱墨后的纸浆饼与双氧水的质量比为10：(0.3～0.8)；进一步优选为10：(0.35～0.7)；更进一步优选为10：(0.4～0.6)。
优选地，所述深度脱墨步骤中，双氧水的质量浓度为40～60wt％；进一步优选为45～55wt％。
优选地，所述深度脱墨步骤中，脱墨后的纸浆饼与氢氧化钠的质量比为10：(0.3～0.8)；进一步优选为10：(0.35～0.7)；更进一步优选为10：(0.4～0.6)。
优选地，所述深度脱墨步骤中，脱墨后的纸浆饼与脱墨剂B的质量比为10：(0.1～0.5)；进一步优选为10：(0.15～0.4)；更进一步优选为10：(0.18～0.3)。
优选地，所述深度脱墨步骤中，熟化的温度为50～70℃；进一步优选为55～65℃。
优选地，所述深度脱墨步骤中，熟化的时间为50～70min；进一步优选为55～65min。
优选地，所述深度脱墨步骤中，去除液相的方式包括过滤、压滤、烘干中的至少一种。
优选地，所述深度脱墨步骤中，去除液相后还进行了洗涤；所述洗涤次数为3～7次；所述洗涤方式为使用60～100目的网袋进行洗涤。
本发明的第四方面提供了一种回收纸，由本发明第一方面所述的脱墨剂进行脱墨处理得到，或是由本发明第三方面所述的脱墨工艺得到。
优选地，所述回收纸的白度为62～80％；进一步优选为65～78％；更进一步优选为68～76％。
本发明的有益效果是：本发明通过特定的增溶剂、表面活性剂和渗透剂的协同作用，得到的脱墨剂对分散染料和疏水性杂质具有良好的亲和力，能够有效地对热转印废纸上残留的分散染料和疏水性杂质等油墨进行增容、乳化和渗透，从而实现热转印废纸上残留油墨的有效去除，提高回收纸张的白度。
附图说明
图1为应用实施例1的热转印废纸1的实物图。
图2为应用实施例2的热转印废纸2的实物图。
图3为应用实施例3的热转印废纸3的实物图。
图4为应用实施例4的热转印废纸4的实物图。
具体实施方式
以下通过具体的实施例对本发明的内容作进一步详细的说明。同样应理解，以下实施例只用于对本发明进行进一步说明，不能理解为对本发明保护范围的限制，本领域技术人员根据本发明阐述的原理做出的一些非本质的改进和调整均属于本发明的保护范围。下述示例具体的工艺参数等也仅是合适范围中的一个示例，即本领域技术人员可以通过本文的说明做合适范围内的选择，而并非要限定于下文示例的具体数据。以下实施例和对比例中所用的原料、试剂或装置如无特殊说明，均可从常规商业途径得到，或者可以通过现有已知方法得到。
本发明的具体实施方式中，水溶性聚酯购自浙江科泽林科技有限公司，商品牌号FY01；水分散性聚酯购自：张家港市德宝化工有限公司，商品牌号DP998B。
实施例1
本例提供一种用于热转印废纸的脱墨剂1，包括以下质量份的组分：10份水溶性聚酯、10份三苯乙烯苯酚聚氧乙烯醚、5份二乙二醇丁醚、60份水。
本例所述脱墨剂1的制备方法包括以下步骤：称取脱墨剂1的各组分，升温至80℃，搅拌溶解，制备得到脱墨剂1。
应用实施例1
本例提供一种用于热转印废纸的脱墨工艺，包括以下步骤：
取10kg热转印废纸1(热转印废纸1的实物图如图1所示)，用碎纸机破碎至0.8cm×0.8cm的小碎片，混合均匀，加入到20kg水中浸泡30min，使废纸充分吸水溶胀。然后采用盘式粉碎机将其打成纸浆。在废纸浆中加入0.2kg的碳酸氢钠、0.2kg脱墨剂1，升温至80℃保温30min，压滤去除残液，得脱墨后的纸浆饼1。
实施例2
本例提供一种用于热转印废纸的脱墨剂2，包括以下质量份的组分：20份水分散性聚酯、10份三苯乙烯苯酚聚氧乙烯醚、2.5份乙二醇苯醚、50份水。
本例所述脱墨剂2的制备方法包括以下步骤：称取脱墨剂2的各组分，升温至80℃，搅拌溶解，制备得到脱墨剂2。
应用实施例2
本例提供一种用于热转印废纸的脱墨工艺，包括以下步骤：
取10kg热转印废纸2(热转印废纸2的实物图如图2所示)，用碎纸机破碎至0.8cm×0.8cm的小碎片，混合均匀，加入到30kg水中浸泡30min，使废纸充分吸水溶胀。然后采用盘式粉碎机将其打成纸浆。在废纸浆中加入0.8kg的碳酸氢钠、0.5kg脱墨剂2，升温至60℃保温30min，压滤去除残液，得脱墨后的纸浆饼2。
实施例3
本例提供一种用于热转印废纸的脱墨剂3，包括以下质量份的组分：30份水溶性聚酯、10份油酸聚氧乙烯酯、5份二乙二醇丁醚、60份水。
本例所述脱墨剂3的制备方法包括以下步骤：称取脱墨剂3的各组分，升温至80℃，搅拌溶解，制备得到脱墨剂3。
应用实施例3
本例提供一种用于热转印废纸的脱墨工艺，包括以下步骤：
取10kg热转印废纸3(热转印废纸3的实物图如图3所示)，用碎纸机破碎至0.8cm×0.8cm的小碎片，混合均匀，加入到25kg水中浸泡30min，使废纸充分吸水溶胀。然后采用盘式粉碎机将其打成纸浆。在废纸浆中加入0.5kg的碳酸钾、0.5kg脱墨剂3，升温至60℃保温30min，压滤去除残液，得到纸浆饼。
将所述纸浆饼重新分散到10kg水中，加入0.5kg的碳酸钾、0.5kg脱墨剂3，升温至60℃保温30min，压滤去除残液，得脱墨后的纸浆饼3。
实施例4
本例提供一种用于热转印废纸的脱墨剂4，包括以下质量份的组分：30份水分散性聚酯、20份三苯乙烯苯酚聚氧乙烯醚、7份二乙二醇丁醚、50份水。
本例所述脱墨剂4的制备方法包括以下步骤：称取脱墨剂4的各组分，升温至80℃，搅拌溶解，制备得到脱墨剂4。
应用实施例4
本例提供一种用于热转印废纸的脱墨工艺，包括以下步骤：
取10kg热转印废纸4(热转印废纸4的实物图如图4所示)，用碎纸机破碎至0.8cm×0.8cm的小碎片，混合均匀，加入到25kg水中浸泡30min，使废纸充分吸水溶胀。然后采用盘式粉碎机将其打成纸浆。在废纸浆中加入0.5kg的碳酸钾、0.5kg脱墨剂4，升温至70℃保温25min，压滤去除残液，得到纸浆饼。
将所述纸浆饼重新分散到10kg水中，加入0.8kg的碳酸钠、0.8kg脱墨剂4，升温至70℃保温25min，压滤去除残液，得脱墨后的纸浆饼。
将脱墨后的纸浆饼分散在10kg水中，加入0.5kg的氢氧化钠、0.5kg的双氧水(质量浓度为50wt％)、0.2kg的脱墨剂4，升温至60℃保温60min，用80目网袋洗涤5次，得深度脱墨后的纸浆饼4。
应用对比例1
本例提供一种用于热转印废纸的脱墨工艺，包括以下步骤：
取市售的脱墨剂(生产厂家：天津市雄冠科技发展有限公司，主要成分：脂肪醇聚氧乙烯醚)，按照实施例4的步骤对热转印废纸4进行脱墨，得纸浆饼5。
应用对比例2
为了验证脱墨剂配方中的协同性，本例提供一种对比例，包括以下质量份的组分：50份水分散性聚酯、7份二乙二醇丁醚、50份水。按照实施例4的步骤对热转印废纸4进行脱墨，得纸浆饼6。
应用对比例3
为了验证脱墨剂配方中的协同性，本例提供一种对比例，包括以下质量份的组分：30份水溶性聚酯、27份二乙二醇丁醚、50份水。按照实施例4的步骤对热转印废纸4进行脱墨，得纸浆饼7。
对应用实施例1～4和应用对比例1～3得到的纸浆饼1～7测定白度，测定标准为GB/T7974-2013。得到的数据记载在表1中。
表1纸浆饼1～7的白度
| 白度ISO％ | |
| 应用实施例1 | 70.7 |
| 应用实施例2 | 71.9 |
| 应用实施例3 | 69.3 |
| 应用实施例4 | 75.6 |
| 应用对比例1 | 60.6 |
| 应用对比例2 | 64.4 |
| 应用对比例3 | 66.7 |
从上表1中可以看出，相较于市售的传统脱墨剂，采用本发明的脱墨剂及脱墨工艺可以有效的提高热转印废纸的白度，应用实施例1～4的白度为69.3～75.6％，而应用对比例中，市售产品的白度仅为60.6％。市售的脱墨剂主要采用脂肪醇聚氧乙烯醚等表面活性剂，主要起到渗透、润湿的作用，与分散染料亲和力低，因此其对热转印废纸的脱墨效果远低于本发明。对比例2-3证明了配方中的增溶剂、表面活性剂、渗透剂三者之间具有一定的协同效应。
本发明通过特定的增溶剂、表面活性剂和渗透剂的协同作用，得到的脱墨剂对分散染料和疏水性杂质具有良好的亲和力，能够有效地对热转印废纸上残留的分散染料和疏水性杂质等油墨进行增容、乳化和渗透，从而实现热转印废纸上残留油墨的有效去除，提高回收纸张的白度。
Claims (10)
1.一种用于热转印废纸的脱墨剂，其特征在于，包括增溶剂、表面活性剂和渗透剂；
所述增溶剂选自聚酯；所述聚酯含有苯二甲酸乙二醇缩聚结构；
所述表面活性剂包括三苯乙烯苯酚聚氧乙烯、三苯乙烯苯酚聚氧乙烯硫酸钠、甘油醚油酸酯或油酸聚氧乙烯酯中的至少一种；
所述渗透剂包括乙二醇丁醚、二乙二醇丁醚或乙二醇苯醚中的至少一种。
2.根据权利要求1所述的脱墨剂，其特征在于，所述聚酯包括水溶性聚酯、水分散性聚酯或其组合；
和/或，所述水分散性聚酯由包括苯二甲酸、乙二醇和聚醚制备得到；
和/或，所述水溶性聚酯由包括苯二甲酸、乙二醇、亲水性单体和聚醚制备得到。
3.根据权利要求1所述的脱墨剂，其特征在于，所述增溶剂与表面活性剂的质量比为1：
(0.3～3)；
和/或，所述增溶剂与所述渗透剂的质量比为1：(0.15～1)。
4.根据权利要求1所述的脱墨剂，其特征在于，所述脱墨剂还包括水，所述增溶剂与所述水的质量比为1：(1～10)。
5.权利要求1～4任一项所述脱墨剂的制备方法，其特征在于，将脱墨剂的各组分在60～100℃下混合，得到所述脱墨剂。
6.一种用于热转印废纸的脱墨工艺，其特征在于，包括以下步骤：将热转印废纸浆料与碱剂、脱墨剂A进行混合、加热、保温、去除液相，得到脱墨后的纸浆饼；所述脱墨剂A选自权利要求1～4任一项所述的脱墨剂。
7.根据权利要求6所述的脱墨工艺，其特征在于，所述碱剂包括碳酸钠、碳酸氢钠、碳酸钾或碳酸氢钾中的至少一种；
和/或，所述热转印废纸浆料的固含量与碱剂的质量比为10：(0.1～1)；
和/或，所述热转印废纸浆料的固含量与脱墨剂A的质量比为10：(0.1～1)；
和/或，所述保温的温度为50～100℃；
和/或，所述保温的时间为10～40min。
8.根据权利要求6所述的脱墨工艺，其特征在于，还包括深度脱墨步骤，所述深度脱墨步骤为：将所述脱墨后的纸浆饼与水、双氧水、氢氧化钠、脱墨剂B进行混合、熟化、去除液相，得到深度脱墨后的纸浆饼；所述脱墨剂B选自权利要求1～4任一项所述的脱墨剂。
9.根据权利要求8所述的脱墨工艺，其特征在于，所述脱墨后的纸浆饼与水的质量比为1：
(1～5)；
和/或，所述脱墨后的纸浆饼与双氧水的质量比为10：(0.3～0.8)；
和/或，所述脱墨后的纸浆饼与氢氧化钠的质量比为10：(0.3～0.8)；
和/或，所述脱墨后的纸浆饼与脱墨剂B的质量比为10：(0.1～0.5)；
和/或，所述熟化的温度为50～70℃；
和/或，所述熟化的时间为50～70min。
10.一种回收纸，其特征在于，由权利要求1～4任一项所述的脱墨剂进行脱墨处理得到，或是由权利要求6～9任一项所述脱墨工艺得到。
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